热塑性高分子材料体之间的可控定位面焊接方法技术

本发明专利技术公开了一种塑料的可控定位面焊接方法，用于真空隔热板的焊接和任意形状热塑性高分子材料进行焊接，包括以下步骤：步骤A，将吸波介质与聚合物溶液均匀混合成均相混合液(焊料)；步骤B，将步骤A制得的均相混合液按需要焊接的形状涂覆在待焊接的高分子材料表面，涂覆厚度为10微米～500微米；步骤C，在步骤B中涂覆有均相混合液的高分子材料体上面盖上另外一张高分子材料体后，或通过焊接辅助箱将焊接面加以固定，共同放入微波焊接设备内，根据所焊接的高分子材料的熔化温度不同，设定对应的微波功率和微波作用时间进行微波焊接，热压30s，热压位移0‑4mm,即完成焊接。该焊接方法工艺简单、可控性好，室温下即可进行、生产成本低廉。该方法可以实现可控图形的焊接。

Controllable positioning surface welding method between thermoplastic polymer material body

The invention discloses a controllable positioning plastic surface welding method for vacuum insulation plate welding and arbitrary shape of thermoplastic polymer material for welding, which comprises the following steps: step A, the absorbing medium and the polymer solution mixed into homogeneous mixture (solder); step B, step A prepared the homogeneous mixture according to the shape of coating need to be welded on the surface of the polymer for welding, coating thickness of 10 microns to 500 microns; step C coating in step B is above the body of polymer materials homogeneous mixture on the cover of another body of polymer materials, or by welding auxiliary box face welding to be fixed together into a microwave welding equipment, according to the melting temperature of polymer materials for welding different set corresponding to the microwave power and irradiation time of microwave 30s welding, hot pressing, hot Displacement 0 4mm welding is completed. The welding method has the advantages of simple process and good controllability, can be carried out at room temperature and has low production cost. This method can realize the welding of controllable figure.

【技术实现步骤摘要】
热塑性高分子材料体之间的可控定位面焊接方法
本专利技术涉及高分子材料的焊接领域，尤其涉及一种热塑性高分子材料体之间的可控定位面焊接方法。
技术介绍
目前，国内外对热塑性高分子材料板之间的面焊接较常用的工艺有超声面焊接和摩擦面焊接，但超声面焊接，不仅焊接面小，且无法在焊接面上实现图形化定位面焊接，而摩擦面焊接，虽然焊接面大，但需要热塑性高分子材料板是实心面，不能是空心面，空心面则无法用摩擦焊焊接，且也无法实现在焊接面上进行图形化定位面焊接。专利技术人发现目前对热塑性高分子材料之间的面焊接工艺，均无法实现在焊接面上实现图形化定位面焊接，而在热塑性高分子材料产品之间的焊接面上实现图形化定位面焊接是需要解决问题。
技术实现思路
基于现有技术所存在的问题，本专利技术的目的是提供一种热塑性高分子材料体的可控定位面焊接方法，能快速可控的对两个高分子材料体的表面进行定位面焊接，且工艺简单、生产成本低廉。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：本专利技术实施例提供一种热塑性高分子材料体之间的可控定位面焊接方法，用于对热塑性高分子材料体之间的面焊接，包括以下步骤：步骤A，制备焊料；将吸波材料与热熔树脂均匀混合成均相混合液作为焊料；步骤B，涂覆焊料：将所述步骤A制得的所述焊料按需要焊接的图形形状涂覆在待焊接的一个热塑性高分子材料体表面；步骤C，微波焊接：将另一个热塑性高分子材料体盖在所述步骤B中涂覆有所述焊料的热塑性高分子材料体上面，共同放入微波焊接设备内固定后，根据所焊接的热塑性高分子材料体的熔点温度、熔化深度及对应熔化时间设定对应的微波功率和微波作用时间进行微波焊接，同时进行热压，热压后即完成高分子材料体的可控定位面焊接。由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，本专利技术实施例提供的可控定位面焊接方法，通过将吸波材料与热熔树脂均匀混合成均相混合液作为焊料，不仅方便涂覆在待焊接的热塑性高分子材料体表面，而且可以按需要的焊接图形形状涂覆，从而利用微波焊接设备的微波配合吸波材料完成热塑性高分子材料体之间的可控定位面焊接。而且这种方法，通过根据高分子材料的熔化温度不同，设定对应的微波功率和微波作用时间进行微波焊接，短时间内高分子表面熔融，采用适当的压力把两层高分子材料体压在一起进行焊接，焊接性能良好。该焊接方法工艺简单、室温下即可进行、生产成本低廉，适用于焊接热塑性高分子材料(PP、PVC、PET等)体之间的焊接。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。图1为本专利技术实施例提供的焊接方法流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的焊接方法的时间温度关系图；图3为本专利技术实施例提供的焊接设备示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种焊接设备示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种焊接设备焊接的板材断面示意图；图6为本专利技术实施例提供的一种焊接设备焊接的板材正面示意图；图7为本专利技术实施例提供的另一种焊接设备示意图。具体实施方式下面结合本专利技术的具体内容，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。如图1所示，本专利技术实施例提供一种热塑性高分子材料体之间的可控定位面焊接方法，用于对热塑性高分子材料体之间的面焊接，包括以下步骤：步骤A，制备焊料；将吸波材料与热熔树脂均匀混合成均相混合液作为焊料；优选的，该均相混合液中，所述吸波材料的质量分数为10～80％，所述热熔树脂的质量分数为20～90％；吸波材料的粒径小于0.5mm。焊料中吸波材料采用高吸波材料，该吸波材料采用：石墨、石墨烯、碳纳米管、碳粉、碳化硅粉或其他吸波材料中的任一种；热熔树脂采用聚乙烯醇溶液或环氧树脂溶液，该热熔树脂中加入占该树脂总质量0.1～2％的分散剂，进一步也可以根据需要添加占该树脂总质量0.1～0.5％的稳定剂和/或占该树脂总质量0.1～0.5％的消泡剂等助剂，提升热熔树脂的分散性、稳定性且减小使用时的泡沫。步骤B，涂覆焊料：将所述步骤A制得的所述焊料按需要焊接的图形形状涂覆在待焊接的一张热塑性高分子材料体表面；优选的，焊料的涂覆厚度为10微米～500微米。步骤C，微波焊接：将另一张热塑性高分子材料体盖在所述步骤B中涂覆有所述焊料的热塑性高分子材料体上面，共同放入微波焊接设备内固定后，根据所焊接的热塑性高分子材料体的熔点温度、熔化深度及对应熔化时间设定对应的微波功率和微波作用时间进行微波焊接，同时进行热压，热压后即完成高分子材料体的可控定位面焊接。优选的，在微波焊接设备内固定的方式为：直接固定或焊接辅助箱中微球固定。优选的，上述步骤C中，热压采用热压位移控制优先，热压位移为0～4mm，最大热压压强为225公斤，焊接完成后的焊接深度为0.5～4mm；微波焊接设备的微波功率为0～16kw，可在该范围内调整，微波作用时间小于1min。该微波焊接设备的微波发生器具有4～9个微波输出窗口，总功率最大为16KW，微波升温时间小于1min，微波频率为2450MHz。上述焊接方法的微波加热热压焊接中，时间温度关系如图2所示，其中，TO为焊接材料熔点(即热塑性高分子材料体材料的熔点)，T1为焊接温度控制最大点，tO为对应热压开始时间，t1为对应热压结束时间，t1也为对应熔化达到要求焊接深度的时间。如图3所示，上述焊接方法步骤C中所用的微波焊接设备结构包括：工作腔1、上、下压板2、3、液压系统4和微波发生器5；所述工作腔1为带门的密闭腔体；所述工作腔1外上方设置液压系统4；所述上、下压板2、3设在所述工作腔内，上、下压板2、3之间为容置空间，所述上压板与所述液压系统4连接，能在所述液压系统4驱动下在所述工作腔内按设定量向下压板移动进行下压；所述下压板下方设置具有多个微波输出窗口的微波发生器5，多个微波输出窗口分布设在所述下压板下方。上述设备中，上压板2的下部为聚四氟乙烯板22，上部为不锈钢板21，下压板3为聚四氟乙烯板。图3所示的微波焊接设备，通过上、下压板对焊接体(即两个热塑性高分子材料体)进行微波加热热压,合常压下对板状的热塑性高分子材料体之间进行焊接。图4所示为上述方法中可用的一种微波焊接设备是在上述微波设备的基础上还包括：管路、电磁真空阀6和抽真空装置7；所述抽真空装置7经设有电磁真空阀6的管路与所述工作腔1内连通，能将所述工作腔内抽真空。其中，抽真空装置7包括：高真空容器71、分子泵72、机械泵73和控制装置(图中未示出)；高真空容器71经设有电磁真空阀6的管路与工作腔1内连接；高真空容器71分别与分子泵72和机械泵73连接；控制装置分别与分子泵72和机械泵73电气连接。具体的，该微波真空焊接设备如图4所示，包括：工作腔1、电磁真空阀6、抽真空装置7、上、下压平板2、3、液压系统4、微波发生器5、高真空容器71、控制装置(包括电控制、表盘控制显示系统)；其中，工作腔1为可关闭带门的密闭可抽真空腔体，经管路和电磁真空阀6与抽真空装置7连接，具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热塑性高分子材料体之间的可控定位面焊接方法，其特征在于，用于对热塑性高分子材料体之间的面焊接，包括以下步骤：步骤A，制备焊料；将吸波材料与热熔树脂均匀混合成均相混合液作为焊料；步骤B，涂覆焊料：将所述步骤A制得的所述焊料按需要焊接的图形形状涂覆在待焊接的一个热塑性高分子材料体表面；步骤C，微波焊接：将另一个热塑性高分子材料体盖在所述步骤B中涂覆有所述焊料的热塑性高分子材料体上面，共同放入微波焊接设备内固定后，根据所焊接的热塑性高分子材料体的熔点温度、熔化深度及对应熔化时间设定对应的微波功率和微波作用时间进行微波焊接，同时进行热压，热压后即完成高分子材料体的可控定位面焊接。

【技术特征摘要】
1.一种热塑性高分子材料体之间的可控定位面焊接方法，其特征在于，用于对热塑性高分子材料体之间的面焊接，包括以下步骤：步骤A，制备焊料；将吸波材料与热熔树脂均匀混合成均相混合液作为焊料；步骤B，涂覆焊料：将所述步骤A制得的所述焊料按需要焊接的图形形状涂覆在待焊接的一个热塑性高分子材料体表面；步骤C，微波焊接：将另一个热塑性高分子材料体盖在所述步骤B中涂覆有所述焊料的热塑性高分子材料体上面，共同放入微波焊接设备内固定后，根据所焊接的热塑性高分子材料体的熔点温度、熔化深度及对应熔化时间设定对应的微波功率和微波作用时间进行微波焊接，同时进行热压，热压后即完成高分子材料体的可控定位面焊接。2.根据权利要求1所述的热塑性高分子材料体之间的可控定位面焊接方法，其特征在于，所述方法步骤A作为焊料的均相混合液中，所述吸波材料的质量分数为10～80％，所述热熔树脂的质量分数为20～90％；吸波材料的粒径小于0.5mm。3.根据权利要求1或2所述的热塑性高分子材料体之间的可控定位面焊接方法，其特征在于，所述吸波材料为：石墨、石墨烯、碳纳米管、碳粉、碳化硅粉中的任一种；所述热熔树脂采用聚乙烯醇溶液或环氧树脂溶液，所述热熔树脂加入占该热熔树脂总质量0.1～2％的分散剂。4.根据权利要求1或2所述的热塑性高分子材料体之间的可控定位面焊接方法，其特征在于，所述方法步骤B中，涂覆在待焊接的一张热塑性高分子材料体表面的焊料的涂覆厚度为10微米～500微米。5.根据权利要求1或2所述的热塑性高分子材料体之间的可控定位面焊接方法，其特征在于，所述方法步骤C中，共同放入微波焊接设备内固定的方式为：直接固定或焊接辅助箱中微...

【专利技术属性】
技术研发人员：武光明，于建香，孙雪飞，
申请(专利权)人：北京微纳宏创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11